近期，我校生物工程学院生物资源与生物炼制研究团队对木质纤维素生物质糖发酵微生物油脂的研究进展进行了系统综述，以“New trends in microbial lipid-based biorefinery for fermentative bioenergy production from lignocellulosic biomass”为题正式发表于Biofuel Research Journal, 2024, 11:2040-2064 (Q1, IF 12.99)
(https://doi.org/10.18331/BRJ2024.11.1.5)
研究背景
大力发展生物柴油不仅有助于取代化石燃料、优化能源结构，还有利于减少温室气体排放、改善生态环境。利用植物油、动物油等天然油脂原料生产生物柴油的高昂原料成本迫切需要寻找来源廉价、可再生的替代原料。因此，利用微生物油脂替代传统的动植物油脂生产生物柴油被视为一种富有前景的解决方案之一，而以木质纤维素生物质为原料进行微生物油脂发酵生产更是引起专家学者们的广泛关注。
基于此，孙付保教授研究团队对利用木质纤维素生物质发酵生产微生物油脂的最新研究进行了系统综述，重点关注了影响微生物油脂生产的主要因素，包括不同的预处理方法(即物理、化学、生物和组合预处理)、酶水解方法、生物加工策略以及产油微生物遗传改造，等等。分析表明，对木质纤维素生物质采用高效预处理方法，特别是组合预处理，能够显著提高微生物油脂的合成产量。同时，微生物油脂合成效率严重受到发酵方法和条件的影响，发酵过程的系统优化与控制可以促进油脂的积累。此外，从基因和代谢角度改造微生物的CRISPR技术也被认为是增加油脂合成的最有效方法。最后，研究人员分析了利用木质纤维素生物质发酵生产微生物油脂的经济可行性，包括全面的技术经济和生命周期评估。未来研究可利用人工智能在微生物菌种改良的基础上对预处理、酶水解和发酵进行系统集成和操作建模，以期实现定向高效、经济可行的微生物油脂生物炼制。
图形摘要
江南大学2020级博士生Salauddin Al Azad为该论文第一作者，Meysam Madadi副研究员和孙付保教授为该论文的共同通讯作者。上述研究工作得到国家自然科学基金（22278189; 52106245, 22350410382）等资助。
近年来，我校生物工程学院孙付保教授团队在木质纤维原料的绿色生物加工制造方面取得明显进展，相关成果陆续发表于Chemical Engineering Journal (2024, 481: 148713)、Bioresource Technology (2024, 395:130358)、Biotechnology Advances (2023, 62: 108059)、Green chemistry (2023, 25: 7141-7156)、Energy Conversion and Management (2022, 251: 114956)等本领域权威期刊。
